基于軟件歷史信息的軟件工程實踐(全文)

1、基于軟件歷史信息的軟件工程實踐XX：1007-9416(20XX)04-0000-001、引言軟件的開發(fā)和維護是一個時間、勞動力和資源密集的過程，軟件缺陷的修復成本也非常高。軟件的修復和維護通常占據了軟件項目90%的資源，即使在開源的環(huán)境中，軟件的維護也是一個艱巨的過程。研究人員在改善軟件維護過程方面已經進行了大量的研究，主要包括設計良好的編程語言和可適應的集成開發(fā)環(huán)境以提高編程的效率；構建自動編譯工具；實施更加嚴格的軟件安全策略等等?？墒沁@些研究工作并沒有涉及如何降低軟件的維護成本。雖然在軟件開發(fā)和維護方面的研究已經取得了很大的進展，然而與軟件演化過程相關的成本仍然很高。在目前這樣一種情況下

2、，我們需要研究(1)編程語言對軟件開發(fā)效率以及軟件質量的影響。(2)軟件缺陷修復的分派機制。(3)設計基于圖的模型來預測軟件維護的成本。(4)設計一個自動化的框架來集成各種各樣的軟件產品資源庫以幫助軟件開發(fā)人員和研究人員進行相關的數據挖掘活動。2、編程語言對開發(fā)和維護的影響編程語言對軟件開發(fā)和維護影響的定量評估長期以來都是一個具有挑戰(zhàn)性的問題。目前，由于新的應用的產生，編程語言的選擇也在發(fā)生著變化。隨著Web2.0的出現，編程語言受歡迎程度的統(tǒng)計數據顯示動態(tài)的高級語言越來越受到編程人員的青睞。這些語言提高了抽象水平，有希望加快高質量軟件產品的開發(fā)?？墒牵覀內匀蝗狈o態(tài)檢測工具。由于缺乏成熟的

3、分析和驗證工具，使得程序員在編寫代碼時非常容易出錯，以至于軟件難以維護。有研究人員曾經分析過編程語言對軟件開發(fā)和維護的影響，但是他們并沒有將編程語言和具體的應用聯(lián)系起來，也沒有考慮進行的研究是否恰當。例如，有的研究者將開發(fā)人員分成幾個小組針對某些項目進行研究，可是他們并沒有考慮到開發(fā)者的水平因素，而且這些項目通常是比較小、不被經常使用而且生命周期比較短。使用這樣一些方法產生的結果通常不能推廣到現實世界中比較大的一些應用項目。3、軟件缺陷的分派機制流行的開源軟件項目通常每天都會收到上百份缺陷報告。理想的情況下，每個缺陷應該在最短的時間內分派給相應的軟件開發(fā)人員進行修復。缺陷的分配過程比較復雜，通

4、常受幾個因素的影響。如果手工來處理缺陷的分配過程，那么這個過程將會消耗很多勞動力和時間，而且非常容易出錯。不僅如此，對于每一個項目，跟蹤每個活動的開發(fā)者和他們的經驗也是一件非常困難的事情。有的研究者通過使用機器學習的方法來自動的分配缺陷，然而效率和準確性卻比較低。4、基于圖的方法在軟件維護的研究中使用基于圖的度量最早應用在軟件缺陷預測領域。Zimmermnn等人使用函數調用關系圖預測一個文件發(fā)生故障的概率。Pinzger等人構建了一個開發(fā)者XX絡來預測軟件故障。Ngppn等人通過提取函數調用關系圖中的復雜性度量集來預測缺陷。但是，這些研究都沒有建議使用基于圖的度量來預測軟件維護的成本，以及識別

5、軟件代碼中的關鍵點，這些關鍵點往往更容易發(fā)生故障?？梢酝ㄟ^構建基于圖的軟件模型來計算軟件中各種元素之間的關系，通過分析軟件的結構來找到提高軟件質量和降低軟件維護成本的方法。5、集成軟件產品的框架開源軟件項目在開發(fā)過程中使用不同的資源庫來存儲項目和演化的信息，例如：源代碼，缺陷和補丁等。一個集成系統(tǒng)必須整合這些不同的資源庫，采納先進的查詢技術同意軟件開發(fā)人員和研究人員在這些不同的資源庫之間進行查詢和掃瞄，以幫助他們解決在開發(fā)和研究過程中所遇到的各種問題。例如：軟件開發(fā)者在編寫代碼的時候經常遇到這樣一個問題：為什么代碼要按照這種方式來實施？開發(fā)者為了得到這個問題的答案，他們需要使用軟件缺陷資源庫和代碼資源庫中的信息，由于這兩個資源庫是互相獨立的，這使得查找信息的效率非常低。手工集成這些資源庫的信息通常非常的繁瑣、耗時、也比較容易出錯，對于大型的項目更是如此。以前解決這些問題的方法是限制用戶查詢和掃瞄的方式，例如：查詢只能按照規(guī)定的查詢模版來進行。為了解決這些問題，需要建立一個框架來支持各種查詢語言，同意軟件的開發(fā)人員和研究人員在更加廣泛和深層的空間中去尋找問題的答案或線索，從而幫助開發(fā)人員和研究人